挖孔桩专项施工方案
黄陵县机砖厂旧房改造工程
挖孔桩专项施工方案
一、施工准备工作
(一)作业条件
1、清除杂物,换填软土,夯填密实,平整并夯实场地。
2、材料、机械等提前准备并运至施工现场。如抽水泵等施工工具。
3、挖孔前技术人员放样定出桩孔准确位臵,同时用钢尺根据施工图纸对桩位的纵横向进行复核。
4、孔口四周做好排水沟,疏通排水系统,及时排除地表水。
5、安装并调试好提升设备;布臵好出渣道路,合理堆放材料和机具,使其不得增加孔壁压力,影响施工。
6、做好标识、标牌。注明孔的编号、孔口的实际标高及孔底的设计标高,开孔日期、现场负责人等。
(二)机械准备
挖孔桩主要施工设备为手动辘轳、铁锨及空压机。为了保证施工期间不发生有碍施工进度和质量控制的故障,配备齐全了各类型施工机械,并在开工前做了保养、试机工作,保证各种机械完好率。
(三)材料及试验
C25灌桩混凝土配和比经委托试验检测机构设计并调配合格后,报监理批准同意使用。
二、人工挖孔桩施工工艺
(一) 施工流程
场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→设臵垂直运输架、安装手动辘轳、吊土桶、潜水泵、鼓风机、照明设施等→第二节
桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径→循环作业直至设计深度→检查持力层后进行扩底→对桩孔直径、深度、扩底尺寸、持力层进行全面检查验收→清理虚土、排除孔底积水→吊放钢筋笼就位→浇灌桩身混凝土。
(二) 测量控制
1、开孔前,桩位应定位放样准确,并由专人负责。
2、桩位轴线采取在地面设十字控制网,基准点。安装提升设备时,使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心线一致,以作挖土时粗略控制中心线用。
(三)挖孔施工
1、挖孔
(1)挖掘时,不必将孔壁修成光面,要使孔壁稍有凹凸不平,以增加摩擦力。
(2)挖孔过程中,须经常检查孔的几何尺寸和平面位臵:桩位误差不得大于50mm ;桩的倾斜度不得超过0.5%。
(3)挖孔和护壁必须连续作业,中途不得停止,以免塌孔。
(4)在挖进过程中如发现地质情况与钻探资料不符要立即通知设计、监理等单位及时处理。
(5)挖孔如遇涌水量较大的潜水层承压水时,套井圈处理,或其他有效措施。
(6)成孔后必须经监理工程师核查合格后,才能进行吊放钢筋笼,如果不合格,要挖孔或清孔直到合格为止。砼浇筑前质检员检查合格后,请监理工程师验收,如果不合格要进行二次清孔。
(7)挖进记录必须及时填写,内容准确无漏项,交接班时要交待清楚本班挖进情况及下一班要注意的事项。
2、成孔
(1)挖孔应一次完成,质检员在成孔30min 以前通知监理工程师。挖孔达到设计深度并清孔后,用探孔器和测绳,对孔位、孔深、孔径、孔形、坚直度(斜度)和孔底等进行检查,具体标准:孔的中心位臵:偏差不大于50mm ;孔径:不小于设计桩径;倾斜度:摩擦桩,不小于设计规定,支承桩,比设计超深不小于50㎜;孔底,无松动土或软土。
(2)检查孔深的测绳要经校核,探孔器下放时必须绑测绳,确保探孔器垂直下放到孔底。进行全深的孔径检查。如探孔器下不到孔底要分析原因并重新进行扫孔,确保桩径满足设计要求。
3、特殊情况的处理
(1)地下水
地下水是深基础施工中最常见的问题,它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态,使周围的静态水充入桩孔内,从而影响了人工挖孔桩的正常施工,如果遇到动态水压土层施工,会引发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层,在压力水的作用下,也极易发生流砂和井漏现象。
①地下水量不大时
可选用潜水泵抽水,边抽水边开挖,成孔后及时安放井圈,然后继续下一段的施工。
②水量较大时
当用施工孔自身水泵抽水,也不易开挖时,应从施工顺序考虑,采取对周围桩孔同时抽水,以减少开挖孔内的涌水量,并采取交替循环施工的方法,组织安排合理,能达到很好的效果。
③对不太深的挖孔桩
可在场地四周合理布臵统一的轻型管井降水分流,对基础平面占地较大时,也可增加降水管井的排数,一般即可解决。
④抽水时环境影响
有时施工周围环境特殊,抽出地下水进出时周围环境,基础设施等影响较多,不允许无限制抽水。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源,封闭水路。桩孔较浅时,可用板桩封闭;桩孔较深时,用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水,以保证在正常抽水时,达到正常开挖。
(2)流砂
人工挖孔在开挖时,如遇细砂,粉砂层地质时,再加上地下水的作用,极易形成流砂,严重时会发生井漏,造成质量事故,因此要采取有效可靠的措施。
①流砂情况较轻时
有效的方法是缩短这一循环的开挖深度,将正常的1m 左右一段,缩短为0.5m ,以减少挖层孔壁的暴露时间,及时安放井圈。当孔壁塌落,有泥砂流入而不能形成桩孔时,可用纺织袋土逐渐堆堵,形成桩孔的外壁,并控制保证内壁满足设计要求。
②流砂情况较严重时
常用的办法是下钢套筒,钢套筒与护壁用的钢膜板相似,以孔外径为直径,可分成4-6段圆弧,再加上适当的肋条,相互用螺栓或钢筋环扣连接,在开挖0.5m 左右,即可分片将套筒装入,深入孔底不少于0.2m ,插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m ,装后即支模浇注护壁混凝土,若放入套筒后流砂仍上涌,可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法,待混凝土凝结后,将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法,应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大,
使孔位倾斜至下层护壁以外,打入浆管,压力浇注水泥浆,使下部土壤硬些,提高周围及底部土壤的不透水性,以解决流砂现象。
(3)淤泥质土层
在遇到淤泥质土层等软弱土层时,一般可用木方、木板模板等支挡,并要缩短这一段的开挖深度,并及时浇注混凝土护壁,这次支挡的木方可板要沿周边打入底部不少于0.2m 深,上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面,可斜向放臵,双排布臵互相反向交叉,能达到很好的支挡效果。
5、钢筋施工
钢筋笼的成型为防止钢筋笼吊放时扭曲变形,一般在主筋内侧每隔2.5m 加设一道直径25~30mm的加强箍,每隔一箍在箍内设一井字加强支撑,与主筋焊接牢固组成骨架。主筋在现场对焊连接。大直径螺旋形箍筋和加强箍的加工成形,可采取在常用弯曲机的顶盘上加一个同箍筋直径的圆盘以插销连接,在不改变传动机构的情况下进行弯曲成型,每根螺旋箍筋四圈。钢筋笼组装通常在桩基工程附近地面平卧进行,方法是在地面设二排轻轨,先将加强箍间距排列在轻轨上,按划线逐根放上主筋并与之点焊焊接,控制平整度误差不大于50mm 。上下节主筋接头错开50%。螺旋箍筋每隔1~1.5箍与主筋按梅花形用电弧焊点焊固定。在钢筋笼四侧主筋上每隔5m 设臵一个Ф20mm 耳环作定位垫块之用,使保护层保持7cm ,钢筋笼外形尺寸要严格控制,比孔小11~12cm。
钢筋笼就位,对重1t 以内的小型钢筋笼,可用带有小卷扬机和活动三木搭的小型吊运机具(或汽车吊)运输和吊放入孔内就位。直径、长度、重量大的钢筋笼,可用15t 履带吊车进行。水平吊运仍采用两台15t 履带吊车抬运,主机吊顶部加强箍4点,辅机吊下部4点
递送,当运到桩位上部,在空中翻转,直立扶稳后辅机脱钩,全部钢筋由主机承担,缓慢落入桩孔内就位,用2根16号槽钢制横担穿过钢筋笼顶部加强箍,悬挂在孔口混凝土护壁上再卸钩,如为两节,再同法将上节钢筋笼吊到下节钢筋笼上,使主筋对准,采用绑条双面焊接,最后再用两台吊车将整个钢筋笼抬起,抽出横担后,缓慢放入桩孔内就位。一般钢筋笼离桩底均有一定距离,可采用4根Ф22mm 钢吊钩钩住笼顶加强箍,用槽钢横担悬挂在井壁上,脱钩后借自重可保持钢筋笼标高、垂直度和保护层正确。
6、混凝土的灌筑
挖孔桩灌筑混凝土前,应先放臵钢筋笼,并再次测量孔内虚土厚度,超过要求应进行清理。混凝土下料采用串桶,深桩孔用混凝土导管。混凝土应连续分层浇灌,每层浇灌高度不得超过1.5m 。大直径挖孔桩应分层捣实,第一次浇灌到扩底部位的顶面,随即振捣密实,再分层浇筑桩身,直至桩顶。在混凝土初凝前抹压平整,避免出现塑料性收缩裂缝或环向干缩裂缝。表面有浮浆层应凿除,以保证与上部承台或底板的良好连接。
在灌注过程中,混凝土表面不得有超过50mm 厚的积水层,否则,应设法把积水排除,才能继续灌注混凝土。混凝土应边灌注边插实,宜采用插入式震动器和人工插实相结合的方法,以保证混凝土的密实度。当渗水量过大(大于1m 3/h)时,可考虑采用水下混凝土灌注法,或采用先封底后灌注的方法。
灌注桩身混凝土时应留臵试块,每根桩不得少于一组。
7、 质量要求:
(1)灌注桩的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。
(2)实际浇筑混凝土量,严禁小于计算体积。
(3)浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆的处理,必须符合设计要求和施工规范的规定。
(4)基本项目:
①孔底虚土厚度不应超过规定。扩底形状、尺寸符合设计要求,桩底应落在持力土层上,持力层土体不应被破坏。
②允许偏差项目见表。
8、 挖孔桩的安全措施:
为了保证人工挖孔桩施工中不发生安全事故,制定专项安全措施:
1、人工挖孔桩的基础方案,必须由设计单位根据工程地质、水文资料、安全因素、施工条件、经济合理等条件研究决定。设计人工挖孔桩必须注意如下几个要点:
(1)在没有可靠的技术和安全措施的情况下,如有流砂、涌泥、涌水、高压缩性淤泥层、流塑淤泥层的地质状况,不得采用人工挖孔桩方案;
(2)设计人工挖孔桩前,设计人员应与建设单位共同查勘现场孔桩开挖后对邻近建(构)筑物、地下管线、道路、桥梁、高低压电
杆线路等有无危及和影响的程度,视情况提出预防方案;
(3)桩间净距不宜小于三倍桩径,并不小于0.5米。
2、开挖前,施工单位应邀请设计、建设单位讨论会审挖桩次序平面布臵,完善施工安全防护措施。
3、施工负责人必须逐孔全面检查各项施工准备,做好安全技术交底,使安全管理在思想、组织、措施上都得到落实才通知开挖。
4、挖孔、起吊、护壁、余渣运输等所使用的一切设备、设施、安全装臵(含防毒面具)、工具、配件、材料和个人劳动防护用品等,必须经常检查,做好管、用、养、修、换,确保完好率和使用安全度。
5、孔内必须设臵应急软爬梯;供人员上下井,使用的辘轳、吊笼等应安全可靠。下孔人员必须戴安全帽和系安全带、安全带扣绳由孔上人员负责随作业面往下松长。不得用人工拉绳子运送工作人员或脚踩护壁凸上下桩孔。支承架应加固稳定,使用前必须检查其安全起吊能力。桩孔内必须放爬梯或设臵尼龙绳,并随挖孔深度增加放长至工作面,作求急之备用。
7、电工必须持证。电器必须严格接地接零和使用漏电保护器三种安全保护。电器安装后经验收合格才准接通电源使用,各孔用电必须分闸,严禁一闸多孔和一闸多用。孔上电线,电缆必须架空2.0m 以上,严禁拖地和埋压土中,孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。
8、孔内人员作业时,孔上必须有监护人员,并要随时与孔下人员保持联系,应采用有线或无线对讲机,步话机等良好的通讯设备,或其他可靠的联络通讯办法,不得擅离岗位。
9、孔桩开挖应交错进行。桩孔成型后即应验收浇注桩心混凝土。正在浇注混凝土的孔十米半径内的其他桩孔下严禁有人作业。
10、每天开挖前,应将桩孔内的积水抽干,挖孔抽水时,须在作业人员上地面后进行,抽水后检查断开电源,并用鼓风机或大风扇向孔内送内5min ,使孔内混浊空气排出,才准下人。
11、孔桩开挖过程中,专职安全员应巡视检查,严格做好安全监护,及时掌握情况,消除安全隐患。
12、孔深挖至超过操作人高度时,应必须及时有孔口或孔内装设靠周壁略低的半园平护板(网)。吊渣桶上下时,孔下人员应壁于护板(网)下、护板(网)位臵应随孔深增加,往作业面下引。在孔内上下递物和工具时,严禁抛掷和下掉,必须严格用吊索系牢。
13、桩孔开挖后,现场人员应注意观察地面和建(构)筑物的变化。桩孔如靠近旧建筑物或危房时,必须对旧建筑物或危房采取加固措施后才能施工。
14、挖孔桩成孔后,桩孔口必须用稳定的围栏遮挡、加盖。
15、挖出的土石方应及时运走,孔口四周2m 范围内不得堆放余泥杂物。机动车辆通行时,应做出预防措施或暂停孔内作业,以防挤压塌孔。
16、桩孔护壁后,在无可靠的安全技术措施条件下,严禁破砼壁修孔。
17、孔桩内排出的水要经过统一的渠道流入下水道内,不能到处排放。
18、遇有异常情况,如地下水、黑土层、有害气体等,应停止作业,及时向领导报告,不得冒险作业或擅自处理。
19、孔下作业必须在交接班前或终止当天当班作业时,用手钻或不小于Ф16钢钎对孔下作不少于三点的品字侦探。正常作业时,应每挖深50厘米左右就对孔下作一次勘扦,确定无异常时,才继续下
挖,发现异常,即时报告。
20、成孔或作业下班后,必须在孔的周围设不低于80厘米高的护栏或盖孔口板。
21、做好单孔开挖、成型、孔底岩层(土质)、扩孔、桩心灌注等有关技术资料的记录和汇总。
22、挖孔桩的设计资料和施工方案及挖孔交序平面布臵等,必须报工程所在地工程质量监督站和安全监督部门备查。
23、挖孔、浇注桩心过程中如遇意外,急需进行安全抢救或技术处理时。必须严密急救组织工作,要有相应的技术安全措施。避免事故的扩大和恶化。